Помывочный узел бурового долота Советский патент 1982 года по МПК E21B10/38 

(54) ПРОМЫВОЧНЫЙ УЗЕЛ БУРОВОГО ДОЛОТА

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту гидромониторного

типа, а именно к их промывочным узлам.

Известны промыЁочные узлы буровых до лот, включающие насадку с уплотнительным материалом, закрепленную посредством стопорного кольца в гнезде промывочного канала корпуса 1.

Известен также промывочный узел бурового долота, включающий корпус с каналом и гнездом, в котором посредством разрезного гофрированного стопорного кольца закреплена насадка с уплотнительным элементом и распорное кольцо 2.

Heдoctaткoм указанных промывочных узлов является малая надежность в работе, связанная с наличием зазоров между торцом насадки и дном гнезда, через которое промывочная жидкость проникает между цилиндрическими поверхностями насадки и гнезда и шлама.

Цель изобретения - повыщение эффективности работы долота и сокращение вспомогательных затрат времени на очистку забоя от шлама.

Эта цель достигается тем, что насадка подпружинена ,в радиальном направлении относительно оси долота.

Кроме того, узел снабжен осью размещенной в совмещенных радиальных каналах корпуса, втулки и насадки.

Пружинный фиксатор имеет желообразную форму, охватывающую нижнюю ступень насадки, а уплотнительный элемент установлен на сферической поверхности на0 садки или втулки в кольцевой канавке.

На фиг. 1 изображен промывочный узел, общий вид, в разрезе; фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Промывочный узел включает корпус 1 с каналом 2, насадку 3 со сферической опорной поверхностью 4, установле.нную в крепежном приспособлении, выполненном в виде резьбовой втулки 5 со сферической внутренней поверхностью, конгруэнтной опорной 20 поверхности 4 насадки 3, и уплотнительный элемент 6. Насадка 3 посредством оси 7 фиксируется во втулке 5 с возможностью радиального поворота относительно оси долота. При этом насадка постоянно контактирует с пружинным фиксатором 8, который регулирует величину поворота насадки 3 в зависимости от производимости насоса. Чем больше производительность насоса, тем больше угол отклонения насадки. При этом жесткость пружины 8 выбирается таким образом, чтобы для каждого типа насоса, в зависимости от производительности, обеспечивался угол отклонения насадки 3, достаточный для омывания всего забоя скважины. В качестве фиксатора может использоваться любой упругий элемент, хотя наиболее приемлемым следует считать пластинчатую пружину желобообразной формы, охватывающей нижнюю ступень насадки 3. Монтаж узла производится в следующей последовательности. Во втулке устанавливается насадка с размещенным между их сферическими поверхностями уплотнительным элементом 6, который размещается в кольцевой канавке, выполняемой или на внутренней поверхности втулки 5 или на наружной поверхности насадки 3. После этого втулку 5 закрепляют в корпусе, например, посредством резьбы. Пружинный фиксатор 8 крепится к втулке 5 или непосредственно к корпусу 1. В первом случае фиксатор крепится предварительно до установки .насадки (фиг. 1), а во втором случае - после установки втулки. Затем совмещают радиальные отверстия во втулке 5, насадке 3 и корпусе 1 (фиг. 2) и устанавливают ось 7, выполненную в виде резьбового стержня с гладким концевым участком, взаимодействующим с насадкой. При этом радиальный канал в насадке проходит строго через центр вращения сферической поверхности. Применение оси 7 целесообразно при использовании в качестве крепежного элемента резьбовой втулки 5. В этом случае ось 7 выполняет дополнительную функцию стопора для резьбового соединения втулки с корпусом. При других способах крепления корпуса 1 и втулки 5 промывомный узел может использоваться без оси 7. В этом случае функции направляющего элемента для насадки выполняет желобообразный пружинный фиксатор 8, который должен быть закреплен определенным образом, чтобы отжимать насадку строго в радиальном направлении относительно оси долота. Предлагаемый промывочный узел обеспечивает эффективную очистку забоя скважины от щлама благодаря возможности изменения угла наклона насадки путем изменения количества прокачиваемой жидкости, которая, воздействуя на эксцентрично расположенную в исходном положении (за счет воздействия пружин) насадку, заставляет поворачиваться ее в ра; иальном направлении. При использовании данного про-, мывочного узла в щарощечных долотах обеспечивается очистка межвенцовых и межзубцовых впадин, что создает благоприятные условия для эффективной работы вооружения шарощек, особенно в глинистых породах. Применение предложенного промывочного узла позволит в несколько раз сократить непроизводительные затраты времени на очистку забоя и получить при этом значительный экономический эффект (не менее 100 руб. на один комплект промывочных узлов, используемых в одном долоте). Формула изобретения 1.Промывочный узел бурового долота, содержащий корпус с каналом и гнездом, в котором установлена насадка, уплотнительный элемент и крепежное приспособление, выполненное в виде втулки со сферической внутренней поверхностью, сопряженной со сферической опорной поверхностью насадки, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы долота за счет улучшения очистки забоя от шлама, насадка подпружинена в радиальном направлении относительно о.си долота. 2.Узел по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения точности ориентации насадки, он снабжен осью, размещенной в совмещенных радиальных каналах насадки, втулки и корпуса. 3.Узел по п. 1, отличающийся тем, что пружина в месте контакта с насадкой и.меет желобообразную форму, охватывающую насадку в нижней части. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3137354, кл. 175-340, опублик. 1964. 2.Патент США № 3393756, кл. 175- 258, опублик. 1968 (прототип).